Тепловое поле Воронежского кристаллического массива

Резюме

Актуальность работы. Исследование теплового потока дает основную и достоверную информацию о глубинных температурах в земной коре, о фазовом состоянии вещества, что, в конечном итоге, позволяет судить о природе движущих сил тектогенеза. Детальный анализ распределения теплового потока (ТП) в разных структурно-формационных зонах Восточно-Европейской платформы (ВЕП) показывает, что его величина связана со многими геологическими неоднородностями строения фундамента и осадочного чехла платформы, а также обусловливается особенностями истории становления современной структуры регионов. Цель работы. В этом аспекте ставилась задача проанализировать распределение теплового потока и его радиогенной компоненты в районе Воронежского кристаллического массива (ВКМ). Методы. Исследованы теплопроводность образцов керна из скважины «Воронежская параметрическая» методом оптического сканирования и величина радиогенной теплогенерации за счет спонтанного распада долгоживущих изотопов урана, тория и калия рентгеноспектральным флуоресцентным методом на рентгеновском вакуумном спектрометре. Рассчитанный редуцированный тепловой поток задан как нижнее граничное условие при численном моделировании глубинных температур по профилю, секущему ВКМ. Результаты. Определено среднее значение теплового потока на Воронежском выступе (49±4 мВт/м2). Радиогенная компонента теплового потока составляет 24‒27 мВт/м2, т.е. 50% от его фонового значения. Обнаруженные вариации ТП обусловлены структурно-теплофизическими неоднородностями. Они связаны с проявлениями трещиноватости, микро- и макровключениями в породы фундамента и хорошо заметны при оптическом сканировании теплопроводности практически каждого образца керна. Построена карта распределения теплового потока и рассчитаны глубинные температуры вдоль профиля вкрест простирания Воронежского кристаллического массива.